来自天外的风景
地球上的撞击坑


文章出自:博物 2007年第11期 作者: 李博方 

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许多广布于天涯海角的奇景并非地球自发的杰作,而是从天外来访的不速之客一手造就。亿万年以来,撞上地球的小天体为大地带来了众多大大小小的“创伤”,今天,它们有的依然保留了经典的“伤痕”,有的表面已经无迹可寻。当我们光临荒原上环形山围起的“大碗”、宁静美丽的奇异湖泊,或者冰天雪地的海边天然气田时,是否能想象,这些或古怪或平凡的地方曾经历过的那场惊天动地的大冲撞。

误作火山口的“恶魔山谷”——巴林杰撞击坑

烈日灼烤着北美科罗拉多中部的荒原。这里的生命实在寥落,只有低矮耐旱的植物零星散落在干燥的土石表面。一座45米左右高的“环形山”兀立其间,爬上山顶,就会发现山间一片巨大的碗状“洼地”——这个镶嵌在干旱荒原上的经典“大碗”在地球上应该算是另类奇景,但登月的宇航员可能就会见怪不怪了。

撞击坑长得什么样?
撞击坑的最大特征是外部一圈凸起的边缘,这圈边缘也叫环形山。坑的形状可以是简单的碗状洼地,也可以是复杂的多层次环绕的盆地。小天体撞下后,撞击坑中心部分会反射弹起。就像广告片中常见的一颗榛子掉进一杯牛奶时,中心向上弹起的乳滴。不同的是,乳滴弹起后会重新落回牛奶,而撞击坑中心的泥土则可能会凝固住,形成一座小山。在地球上,有的撞击坑内充满水,形成撞击湖,湖心的小山在这时则变成一座小岛。
铁陨石流星体
巴林杰撞击坑的罪魁祸首
造成巴林杰撞击坑的“罪魁祸首”是5万年前一块直径约50米的铁陨石,它以每秒12.8公里的速度撞击科罗拉多高原,据估算该流星体的一半物质(约重30万吨)在降落的过程中已融化殆尽。撞击所产生的能量相当于2.5兆吨TNT炸药,是二战中美国投向日本广岛原子弹爆炸威力的150倍。撞击释放出的热量,对于当时3~4公里范围内的所有生物都是致命的,爆炸产生的蘑菇云高达1万米,爆炸产生的冲击波以每小时2000公里的速度向周围扩散,把在方圆14公里范围内的一切在瞬间夷为平地。

然而仅仅5万年前,这里还是一片生气勃勃的平原,气候凉爽湿润,是猛犸象、巨型地懒和野骆驼的美好家园。一天,一块直径约50米的小行星碎片穿过大气,撞向这里。撞击所产生的能量相当于2.5兆吨TNT炸药同时爆炸。瞬间,家园轮为了“地狱”。撞击引起的冲击波把方圆14公里范围内的一切摧毁,同时给科罗拉多高原烙下了一个长久的印记——巴林杰撞击坑。

巴林杰撞击坑肯定不是地球上第一个被天体撞击出的坑,但它却是世界上第一个被人们确认的撞击坑。19世纪,英国殖民者首先发现了它,并起名为“恶魔山谷”(Canyon Diablo)。因为这里位于佛朗西斯科火山带不远处,他们就理所当然地认为这个坑是由于火山喷发形成的。

直到1903年,一位叫丹尼尔·巴林杰的矿业工程师,在坑的周边地区发现了大量小块的铁陨石,因此猜测恶魔山谷是撞击坑。他还认为,陨石的主体部分应该还埋藏在坑的底部。为了证明自己的设想,巴林杰打算把陨石主体从坑底挖掘出来。但他并不知道,在撞击的一刹那,陨石主体已经在强烈冲撞的高温和高压中熔融气化了。

责任编辑 / 张越月 

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